KR102045179B1 - 복합 가공기에 의한 자동 세척 노즐의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세정 파이프(미도시)로부터 유입된 세척수를 피세척물에 분사하는 자동 세척 노즐을 복합 가공기를 이용하여 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노즐 케이스에 수용 및 고정된 고정 노즐과 상기 고정 노즐과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 상기 노즐 케이스에 수용된 유동 노즐을 가공하는 방법에 있어서, 노즐 소재 준비 단계; 복합 가공기를 이용하여 고정 노즐을 가공하는 (a)단계; 복합 가공기를 이용하여 유동 노즐을 가공하는 (b)단계; 상기 (a)단계를 거쳐 가공된 상기 고정 노즐을 노즐 케이스에 수용 및 고정시키고, 상기 (b)단계를 거친 상기 유동 노즐을 노즐 케이스에 수용하여 조립한 다음, 자동 세척 노즐 시험용 장비에서 토출 각도 및 토출량을 검사하여 자동 세척 노즐의 불량 여부를 검사하여 완성품을 제조하는 (c)단계;로 이루어진 복합 가공기에 의한 자동 세척 노즐의 제조 방법을 특징으로 한다.

Description

복합 가공기에 의한 자동 세척 노즐의 제조 방법{Method of producing automatic washing nozzle for the machining center}
본 발명은 복합 가공기(machining center; 앤드밀 머신, 볼밀 머신, 밀링 머신, 드릴링 머신 등을 하나로 결합한 복합 가공기)에 의한 자동 세척 노즐의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로 디스크 필터와 같은 섬유 여과기의 세척 공정 또는 산업용 탈수기의 여과포 세척 등에 사용되는 자동 세척 노즐을 복합 가공기를 이용하여 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 산업용 탈수기의 여과포의 세척에 사용되는 노즐이 막힐 경우에는 사용자가 운전 중인 탈수기 등을 정지하고 부러쉬로 청소한 후, 재가동해야 하는 번거로움이 있었다. 이러한 문제점을 개선하고자 제안된 기술이 등록특허공보 10-1112683호(발명의 명칭 : 자동 세척 노즐)(이하, "선행기술" 이라 함.)가 알려져 있다.
상기 선행기술은 세정 파이프로부터 유입된 세척수를 피세척물에 토출하는 자동 세척 노즐(100)에 관한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 세정 파이프와 결합하는 후단과 토출구(118)가 형성된 선단을 가지는 노즐 케이스(110)와, 상기 노즐 케이스(110)에 수용 및 고정된 고정 노즐(130)과, 상기 고정 노즐(130)과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 상기 노즐 케이스(110)에 수용된 유동 노즐(150)로 구성되어 있다. 또한, 상기 고정 노즐(130)과 유동 노즐(150)이 접하였을 때 일치하여 토출공(160)을 형성하는 제1홈(135) 및 제2홈(156)이 상기 고정 노즐(130)의 앞벽 및 상기 유동 노즐(150)의 앞벽에 각각 형성되어 있고, 제1홈(135) 및 제2홈(156)의 앞부분은 오목한 곡면 형태로 되어 있다. 이러한 종래기술의 자동 세척 노즐에 의하면, 유동 노즐(150)이 고정 노즐(130)로부터 이격된 상태에서 세정 파이프(미도시)로부터 고압의 세척수가 공급되면, 유동 노즐(150)은 세척수의 압력에 의해 고정 노즐(130)과 맞닿을 때까지 전진한다. 그리고 상기 세척수는 고정 노즐(130) 및 유동 노즐(150)의 제1홈(135) 및 제2홈(156)의 앞부분이 서로 맞닿으면서 형성된 토출구(160)을 통해 세척수가 오염된 여과필터로 분사된다. 이후 여과필터의 세척이 완료되어 세척수의 압력을 낮추면, 유동 노즐(150)은 스프링(122)의 탄성 복원력에 의해 후방으로 밀려 고정 노즐(130)로부터 이격된다.
그런데, 종래 기술에 따른 자동 세척 노즐의 고정 노즐(130)과 유동 노즐(150)은 일반적인 선반 가공에 의한 드릴링 공정 또는 선삭 공정 등의 기계가공을 수행한 다음, 마무리하는 공정으로 제조하여 왔다.
그러나 이와 같은 방법의 자동 세척 노즐의 제조 방법은 고정 노즐(130)과 유동 노즐(150)을 구성함에 있어, 하나의 원통 형상체의 일부를 사선으로 절단하고 절단된 일부를 노즐 케이스에 고정하여 고정 노즐로 사용하고, 나머지 원통 형상체를 유동 노즐로 사용한 구성으로, 고정 노즐과 유동 노즐의 절단부위가 접촉하여 하나의 원통 형상체를 이룸과 동시에, 토출구(118)를 형성하는 노즐에서는 고정 노즐과 유동 노즐 사이의 경사 접촉면뿐 만 아니라 토출구를 형성하는 제1홈 및 제2홈 사이에서 유밀한 선접촉 또는 면접촉이 이루어지지 아니하고 단속(斷續)된 선접촉 또는 점접촉이 이루어지면서 이들 접촉면 사이를 확실하게 밀폐시키지 못하므로, 토출되는 세척수의 토출각과 토출속도에 영향을 줄 뿐 만 아니라 토출구의 크기 및 위치 변화로 인하여 노즐 분사 성능을 급격히 저하시키는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 자동 세척 노즐의 고정 노즐에 유동 노즐이 접촉하여 토출구를 형성할 때, 고정 노즐과 유동 노즐의 접촉면을 정합화하여 이들 접촉면 사이에 이물질이 끼는 것을 방지할 뿐 만 아니라 고정 노즐로부터 유동 노즐이 이격될 때 형성되는 세척수 배출통로를 증대시켜 이물질의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 고정 노즐과 유동 노즐을 정밀하게 가공하여 하나의 원통형상으로 접촉되어 확실한 유밀성을 갖는 자동 세척 노즐을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 자동 세척 노즐의 주요 구성요소인 고정 노즐과 유동 노즐을 가공할 때, 복합 가공기에 노즐 소재를 장착하여 균일하고 일정한 노즐을 가공함으로써 고정 노즐과 유동 노즐의 경사 접촉면 및 양 노즐의 제1홈 및 제2홈의 위치 및 설정된 간격을 확실하게 유지하여 세척수의 토출각과 토출속도를 균일하게 하므로써 노즐 성능의 저하를 방지할 수 있으며, 또한 노즐 성능 유지를 위한 유지관리에 따른 번거로움을 해소할 수 있는 자동 세척 노즐의 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 노즐 케이스(110)에 수용 및 고정된 고정 노즐(130)과 상기 고정 노즐과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 상기 노즐 케이스에 수용된 유동 노즐(150)을 가공하는 방법에 있어서, 노즐 소재 준비 단계; 복합 가공기를 이용하여 고정 노즐을 가공하는 (a)단계; 복합 가공기를 이용하여 유동 노즐을 가공하는 (b)단계; 상기 (a)단계를 거쳐 가공된 상기 고정 노즐을 노즐 케이스에 수용 및 고정시키고, 상기 (b)단계를 거친 상기 유동 노즐을 노즐 케이스에 수용하여 조립한 다음, 자동 세척 노즐 시험용 장비에서 토출 각도 및 토출량을 검사하여 자동 세척 노즐의 불량 여부를 검사하여 완성품을 제조하는 (c)단계;로 이루어진 복합 가공기에 의한 자동 세척 노즐의 제조 방법을 포함한다.
고정 노즐을 가공하는 (a)단계는, 노즐 소재인 금속 환봉을 10㎜ ±0.5㎜ 길이로 절단하여 고정 노즐의 소재를 준비하는 단계(a1); 상기 (a1)단계를 거친 상기 금속 환봉을 복합 가공기에 장착한 다음, 외주면을 가공하는 단계(a2); 상기 (a2)단계를 거친 가공품을 토출구가 형성되는 고정 노즐 선단부의 반대편 단부의 가공을 위하여 유입구 좌표를 CAM(computer aided manufactuering: 공장 자동화 프로그램)에 입력한 다음, 복합 가공기로 드릴링 및 보링 가공을 수행하는 후단부 가공 단계(a3); 상기 (a3)단계를 거친 후, 유동 노즐의 경사면에 대향하여 형상과 모양이 동기화하도록 고정 노즐 가공품의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 복합 가공기로 경사부를 가공하는 단계(a4); 고정 노즐 고정용 볼트공 형성을 위한 드릴링 및 탭 공정을 수행하는 고정 나사부 가공 단계(a5); 고정 노즐 외면에 제1홈 형성을 위한 볼 앤드밀 및 고정 노즐 내부 공간의 성형을 위한 선단부 가공 단계(a6); 고정 노즐 외면의 경사면 및 절단 가공을 수행하는 마무리 가공 공정(a7); 상기 (a1) 내지 (a7) 단계를 거쳐 고정 노즐 가공품의 내면과 외면에 붙어있는 버와 칩 뿐 만 아니라 표면 연마를 위하여 고정 노즐 가공품의 내면과 외면에 초미립자를 반복적으로 접촉시켜서 연마 가공하는 단계(a8); 상기 (a8)단계를 거친 후, 상기 고정 노즐의 형상과 모양을 검사하여 고정 노즐을 완성하는 (a9)단계;를 포함하여 이루어진 자동 세척 노즐의 제조 방법을 특징으로 한다.
유동 노즐을 가공하는 (b)단계는, 금속 환봉을 30㎜ ±0.5㎜ 길이로 절단한 다음, 복합 가공기에 장착하여 외주면 및 선단부 경사면을 가공하여 유동 노즐의 소재를 준비하는 단계(b1); 상기 (b1)단계를 거친 다음, 선단부의 토출구 형성을 위하여 유동 노즐 앞벽의 외면에 제2홈을 가공하고, 유동 노즐 내부 공간을 드릴링 공정으로 성형하는 선단부 가공 단계(b2); 상기 (b2)단계를 거친 가공품을 고정 노즐의 경사면에 대향하여 형상과 모양이 동기화하도록 유동 노즐 가공품의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 복합 가공기로 가공한 다음, 유동 노즐 내부 공간을 가공하는 경사부 가공 단계(b3); 상기 (b3)단계를 거친 후, 절단 가공을 통하여 후단부를 가공하는 단계(b4); 유동 노즐의 내부 공간 형성을 위하여 드릴링 및 보링 공정을 수행하는 내주면 가공 단계(b5); 유동 노즐 후단의 외면에 실링 부재의 장착을 홈을 가공하는 마무리 가공 공정(b6); 상기 (b1) 내지 (b6) 단계를 거쳐 유동 노즐 가공품의 내면과 외면에 붙어있는 버와 칩 뿐 만 아니라 표면 연마를 위하여 유동 노즐 가공품의 내면과 외면에 초미립자를 반복적으로 접촉시켜서 연마 가공하는 단계(b7); 상기 (b7)단계를 거친 후, 상기 유동 노즐의 형상과 모양을 검사하여 유동 노즐을 완성하는 (b8)단계;를 포함하여 이루어진 자동 세척 노즐의 제조 방법을 특징으로 한다.
상기 자동 세척 노즐은 스테인레스 강으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스테인레스 강은 STS302, STS303, STS304, STS316, STS430 또는 STS630 중, 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 연마 가공 단계(a8, b7)의 초미립자는 탄화규소, 보라존, 알루미나 및 다이아몬드 중 어느 하나로 이루어진다.
이러한 연마 가공 단계(a8, b7)는 노즐의 표면을 5~20분 수행하여, 표면 거칠기가 Rz 0.01~0.1 미크론을 유지하도록 가공되는 것을 포함한다.
본 발명의 고정 노즐과 유동 노즐은 정밀하게 가공되므로 세정 작업 시, 고정 노즐과 유동 노즐이 상호 절개된 경사면 사이의 접합이 정합성을 유지하고 유동 노즐이 흔들림을 일으키지 아니하므로 토출되는 세정수의 방향이 일정할 뿐 아니라 원하는 세정 범위로 균일한 압력으로 정확하게 세척할 수 있는 효과가 있다.
또한 고정 노즐 및 유동 노즐의 가공을 복합 가공기를 이용함에 따라 제조되는 노즐의 품질이 균일할 뿐 만 아니라 고정 노즐 및 유동 노즐의 상호 조립 오차를 향상시킨다는 점에서 산업상 매우 유용한 효과가 있다.
그리고 본 발명은 산업용 탈수기에서 노즐에 낀 이물질을 자동으로 제거함은 물론 노즐이 막힌 경우에도 탈수기의 운전을 정지하지 않고도 이물질을 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한 자동 세척 노즐의 주요 구성요소인 고정 노즐과 유동 노즐의 내면 및 외면 뿐 만 아니라 절개된 경사면을 균일하게 정밀 가공되므로 탈수기 가동 시, 세척 노즐의 고장율을 크게 줄일 수 있어서 자동 세척 노즐의 유지 관리비를 크게 감소시키는 효과도 있다.
도 1은 선행기술의 자동 세척 노즐의 분해 사시도
도 2a는 고정 노즐과 유동 노즐의 결합한 부분 확대 사시도
도 2b는 고정 노즐과 유동 노즐의 분리된 부분 확대 사시도
도 3, 4은 본 발명의 복합 가공기를 이용한 고정 노즐 가공 공정의 순서도
도 5, 6는 본 발명의 복합 가공기를 이용한 유동 노즐 가공 공정의 순서도
도 7는 본 발명에 따른 자동 세척 노즐 제조 공정을 도시한 개략적인 순서도
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 또한, 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.
우선, 선행기술에 따른 자동 세척 노즐(100)은 세정 파이프(미도시)로부터 유입된 세척수를 여과필터와 같은 피세척물에 분사하기 위한 것으로서, 도 1과 도 2a, 도 2b에 도시된 바와 같이, 노즐 케이스(110)와, 고정 노즐(130)과, 유동 노즐(150)과, 오링(170)을 포함한다. 노즐 케이스(110)는 고정 노즐(130) 및 유동 노즐(150)을 수용하기 위한 내부공간을 구비한다. 노즐 케이스(110)의 선단에는 토출구(118)가 구비되어 있다. 고정 노즐(130)은 노즐 케이스(110)의 내부공간에 위치하고, 노즐 케이스(110)에 고정된다. 고정 노즐(130)의 고정은 볼트(116)가 노즐 케이스(110)에 구비된 볼트공(114) 및 고정 노즐(130)에 구비된 볼트공(132)에 체결됨으로써 이루어진다.
또한 고정 노즐(130)은 앞벽 및 제1홈을 구비한다. 상기 앞벽은 노즐 케이스(110)의 토출구와 마주하는 외면(134)을 구비한다. 상기 제1홈(135)은 고정 노즐(130)의 앞벽 하단에 구비되어 후술하는 유동 노즐(150) 앞벽의 제2홈(156)과 함께 토출공(118)을 형성한다. 유동 노즐(150)은 고정 노즐(130)과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 노즐 케이스(110)의 내부공간에 위치한다.
또한 유동 노즐(150)은 앞벽(154b) 및 제2홈(156)을 구비한다. 상기 앞벽은 노즐 케이스(110)의 토출구(118)와 마주하는 외면(154)을 구비한다. 상기 제2홈은 유동 노즐(150)의 앞벽 상단에 구비되어 고정 노즐(130) 앞벽(134b)의 제1홈(135)과 함께 토출공(118)을 형성한다.
유동 노즐(150)의 후단 외면에는 실링부재(158)가 장착된다. 한편, 유동 노즐(150)과 노즐 케이스(110) 사이에는 스프링(122)이 게재된다.
내경 조절 블록(180)은 유동 노즐(150) 내부공간(152)의 직경보다 작은 직경의 입구부를 갖고, 유동 노즐(150)의 내부공간(152)으로 억지끼움된다.
이는 고정 노즐과 유동 노즐을 제조하는 일반적인 기계 가공의 경우, 사용하는 기계의 종류에 따라, 가공 조건에 따라 고정 노즐의 경사면과 유동 노즐의 경사면이 각각의 경사면의 각도가 미세하게 상이할 뿐 만 아니라 그에 따라 경사면의 크기도 서로 달라질 것이어서 토출구(118)를 구성하는 결합한 면이 서로 불일치한 결합 즉 비정합적인 결합을 할 것이고, 그 결과 토출구(118)의 형상이 원형이 아니라 찌그러진 형상의 원형이 될 것이므로 세척수의 토출범위가 불균일하게 넓게 퍼져서 토출하는 원인이 된다. 또한 세정 작업을 위하여 고정 노즐(130)과 유동 노즐(150)에 형성된 경사면이 서로 대향하여 형상과 모양이 동기화되도록 양 노즐의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 복합 가공기로 가공하므로 서로 정합적으로 접합하는 구성이 가능하기 때문에 유동 노즐(150)의 흔들림이 억제될 것이므로 토출되는 세척수의 방향과 토출양이 일정할 뿐 아니라 세척수의 압력이 균일하게 유지되는 효과도 발휘하게 된다.
또한 상기 고정 노즐(130)의 선단 및 유동 노즐(150)의 선단이 노즐 케이스(110)의 토출구(118)를 통해 외부로 노출되어 있어 상기 고정 노즐(130) 및 유동 노즐(150)의 조립 시, 서로 결합하는 면에 있어서의 오차를 크게 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명인 복합 가공기를 이용한 자동 세척 노즐의 제조 방법을 순차적으로 보인 순서도로서, 이를 참조하여 자동 세척 노즐의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명은 세정 파이프와 결합하는 후단과 토출구(118)가 형성된 선단을 가지는 노즐 케이스(110); 상기 노즐 케이스에 수용 및 고정된 고정 노즐(130); 상기 고정 노즐과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 상기 노즐 케이스에 수용된 유동 노즐(150); 및 상기 노즐 케이스(110)와 유동 노즐(150) 사이에 탄력 설치되어 유동 노즐이 고정 노즐로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 작용하는 스프링(122)을 포함하며, 상기 고정 노즐과 유동 노즐이 접하였을 때 일치하여 토출구(118)를 형성하는 제1홈(136)과 제2홈(156)이 상기 고정 노즐(130)과 유동 노즐(150)의 선단에 각각 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하고, 이러한 자동 세척 노즐(100)은 STS302, STS303, STS304, STS316, STS430 및 STS630 중, 어느 하나의 스테인레스 강을 소재로 하여 제조되는 것을 포함한다.
첫째로, 고정 노즐(130)을 가공하는 (a)단계는,
우선, 고정 노즐의 소재를 준비하는 단계(a1, a2)는 상기에서 서술한 스테인리스 강 중, 어느 하나를 선택한 금속 환봉을 10㎜ ±0.5㎜ 길이로 절단한 다음, 복합 가공기에 장착한 후, 외주면을 노즐 케이스 내면보다 작은 직경으로 가공한다.
후단부 가공 단계(a3)는 상기 (a2)단계를 거친 상기 고정 노즐 가공품을 토출구가 있는 고정 노즐 선단부의 반대편 단부의 가공을 위하여 유입구 좌표를 CAM(computer aided manufactuering: 공장 자동화 프로그램)에 입력한 다음, 복합 가공기로 드릴링 공정과 보링 공정을 수행하는 공정이다.
경사부를 가공하는 단계(a4)는 상기 (a3)단계를 거친 후, 유동 노즐의 경사면에 대향하도록 형상과 모양이 동기화하도록 고정 노즐 가공품의 외면을 평면 가공 및 접촉 경사면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 복합 가공기로 가공하는 공정이다.
고정 나사부의 가공 단계(a5)는 고정 노즐(130)이 노즐 케이스(110) 내부 공간에 위치하고, 이의 고정은 노즐 케이스(110)에 구비된 볼트공(114) 및 고정 노즐(130)에 구비된 볼트공(132)을 서로 볼트(116)로 체결함으로써 이루어지는 바, 이를 위하여 고정 노즐(130)에 고정용 볼트공(114)이 고정용 볼트의 크기와 일치하도록 드릴링 공정 및 탭 공정을 수행한다.
선단부 가공 단계(a6)는 고정 노즐의 외면(134b)에 제1홈(135) 형성을 위하여 앤드밀 공정과 고정 노즐 내부 공간의 성형을 위한 가공 공정을 수행한다.
마무리 가공 공정(a7)은 고정 노즐 앞벽 외면(134b)의 경사면과 고정 노즐 완성품을 위한 절단 가공 공정을 수행한다.
연마 공정 단계(a8)는 상기 (a1) 내지 (a7) 단계를 거쳐 고정 노즐 가공품의 내면과 외면에 붙어있는 버와 칩 뿐 만 아니라 표면 연마를 위하여 고정 노즐 가공품의 내면과 외면에 초미립자를 반복적으로 접촉시켜서 고정 노즐의 표면을 연마 가공한다.
고정 노즐을 완성하는 (a9)단계는 제작이 완료된 고정 노즐 가공품(130)을 도 1과 같이 노즐 케이스(110)에 수용 및 고정된 고정 노즐(130)과 상기 고정 노즐(130)과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 상기 노즐 케이스에 수용되는 후술할 유동 노즐(150)을 결합하여 자동 세척 노즐의 완제품이 완성되는 것으로서, 상기 고정 노즐의 형상과 모양을 최종적으로 검사하는 공정을 포함하여 이루어진다.
둘째로, 유동 노즐(150)을 가공하는 (b)단계는,
우선, 유동 노즐의 소재를 준비하는 단계(b1)는 상기에서 서술한 고정 노즐과 마찬가지로 스테인리스 강 중, 어느 하나를 선택한 금속 환봉을 30㎜ ±0.5㎜ 길이로 절단한 다음, 복합 가공기에 장착한 후, 외주면을 노즐 케이스 내면보다 작은 직경으로 가공한 다음, 선단부 경사면을 가공하는 공정이다.
선단부 가공 단계(b2)는 상기 (b1)단계를 거친 다음, 유동 노즐 선단부의 토출구(118) 형성을 위하여 유동 노즐 앞벽의 외면(154b)에 제2홈(156)을 가공하고, 유동 노즐 내부 공간(152)의 일부를 드릴링 공정으로 성형하는 공정이다.
경사부 가공 단계(b3)는 상기 (b2)단계를 거친 가공품을 고정 노즐(130)의 경사면에 대향하여 형상과 모양이 동기화하도록 유동 노즐 가공품의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 복합 가공기로 가공한 다음, 유동 노즐 내부 공간(152)을 가공하는 공정이다.
후단부를 가공하는 단계(b4)는 유동 노즐 후단의 외면에 실링 부재의 장착할 수 있는 홈을 가공하기 위하여 유동 노즐 길이로 절단 가공을 수행하는 공정이다.
내주면 가공 단계(b5)는 유동 노즐의 내부 공간 형성을 위하여 드릴링 공정과 보링 공정을 수행하는 공정이다.
마무리 가공 공정(b6)은 유동 노즐(150) 후단의 외면에 실링 부재(158)의 장착을 위하여 요구되는 홈을 가공하는 공정이다.
연마하는 단계(b7)는 상기 (b1) 내지 (b6) 단계를 거쳐 유동 노즐 가공품의 내면과 외면에 붙어있는 버와 칩 뿐 만 아니라 표면 연마를 위하여 유동 노즐 가공품의 내면과 외면에 초미립자를 반복적으로 접촉시켜서 수행한다.
마지막으로 상기 (b7)단계를 거친 후, 상기 유동 노즐의 형상과 모양을 검사하여 유동 노즐(150)을 완성하는 (b8)단계를 포함하여 이루어지는 복합 가공기를 이용한 자동 세척 노즐의 제조 방법을 포함한다.
한편, 고정 노즐(130)과 유동 노즐(150)의 내면과 외면을 연마하기 위한 초미립자를 준비하는 단계(a8, b7)는 탄화규소, 보라존, 알루미나 및 다이아몬드 중 어느 하나를 포함한다.
이러한 연마 공정 단계(b7)는 고정 노즐과 유동 노즐의 표면을 5~20분 수행하여, 표면 거칠기가 Rz 0.01~0.1 미크론을 유지하도록 가공되는 것을 포함한다.
또한, 고정 노즐과 유동 노즐의 내면과 외면을 연마하는 단계(a8, b7)는 연마용 공구의 솜 또는 천으로 이루어진 헤드부에 상기의 연마용 분말인 초미립자를 도포하고 필요에 따라 연마용 분말의 이탈 방지, 윤활 등을 위해 오일을 부가할 수 있다.
상기 연마 단계(a8, b7)는 연마용 공구를 통해 노즐의 내면과 외면을 연마하는 과정이다. 이 단계에서는, 실질적으로 고정 노즐의 경사면과 유동 노즐의 경사면의 마찰력이 기계 가공한 노즐의 마찰력에 비하여 크게 감소함으로서 결합과 분리를 용이하게 한다.
셋째로, 자동 세척 노즐에 대한 가공의 불량 여부는 상기의 가공 공정을 모두 마친 고정 노즐과 유동 노즐을 노즐 케이스(110)에 수용하여 조립한 다음, 자동 세척 노즐 시험용 장비에서 토출 각도 및 토출량을 측정하여 가공품의 불량의 정도에 따른 적합성을 검사하는 단계이다. 이 단계에서 측정된 세척수의 토출 시기 및 세척수 토출량의 값이 부적합할 경우에는 상기에서 서술한 공정을 순차적으로 다시 반복하여 수행하므로써 완성된 자동 세척 노즐을 제조하게 된다.
12 : 고정 노즐 지그의 볼트공, 14 : 체결용 볼트
16 : 고정 노즐 가공품 안착부, 18 : 공구 통로부
20 : 미가공 고정 노즐, 22 : 고정 노즐 가공품
52 : 유동 노즐 지그의 볼트공, 54 : 체결용 볼트
56 : 유동 노즐 가공품 안착부, 58 : 미가공 유동 노즐
60 : 유동 노즐 가공품, 100 : 자동 세척 노즐
110 : 노즐 케이스, 118 : 토출구
130 : 고정 노즐, 134a : 고정 노즐 앞벽의 내면
134b : 고정 노즐 앞벽의 외면, 136 : 제1홈의 앞부분
150 : 유동 노즐, 154a : 유동 노즐 앞벽의 내면
154b : 유동 노즐 앞벽의 외면, 156 : 제2홈의 앞부분
170 : 오링, 180 : 내경 조절 블록

Claims (6)

  1. 노즐 케이스에 수용 및 고정된 고정 노즐과 상기 고정 노즐과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 상기 노즐 케이스에 수용된 유동 노즐을 가공하는 방법에 있어서,
    노즐 소재로서 스테인레스 강을 준비하는 단계;
    복합 가공기를 이용하여 고정 노즐을 노즐 소재인 금속 환봉을 10㎜ ±0.5㎜ 길이로 절단하여 고정 노즐의 소재를 준비하는 단계(a1); 상기 (a1)단계를 거친 상기 금속 환봉을 복합 가공기에 장착한 다음, 외주면을 가공하는 단계(a2); 상기 (a2)단계를 거친 가공품을 토출구가 형성되는 고정 노즐 선단부의 반대편 단부의 가공을 위하여 유입구 좌표를 CAM(computer aided manufactuering: 공장 자동화 프로그램)에 입력한 다음, 복합 가공기로 드릴링 및 보링 가공을 수행하는 후단부 가공 단계(a3); 상기 (a3)단계를 거친 후, 유동 노즐의 경사면에 대향하여 형상과 모양이 동기화하도록 고정 노즐 가공품의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 복합 가공기로 경사부를 가공하는 단계(a4); 고정 노즐 고정용 볼트공 형성을 위한 드릴링 및 탭 공정을 수행하는 고정 나사부 가공 단계(a5); 고정 노즐 앞벽의 외면에 제1홈의 형성을 위한 볼 앤드밀 및 고정 노즐 내부 공간의 성형을 위한 선단부 가공 단계(a6); 고정 노즐 외면의 경사면 및 절단 가공을 수행하여 앞벽을 형성하는 마무리 가공 공정(a7); 상기 (a1) 내지 (a7) 단계를 거쳐 고정 노즐 가공품의 내면과 외면에 붙어있는 버와 칩 뿐 만 아니라 표면 연마를 위하여 고정 노즐 가공품의 표면에 초미립자를 5~20분 동안 반복적으로 접촉시켜서 표면 거칠기가 Rz 0.01~0.1 미크론을 유지하도록 연마 가공하는 단계(a8); 상기 (a8)단계를 거친 후, 상기 고정 노즐의 형상과 모양을 검사하여 고정 노즐을 완성하는 (a9)단계;로 이루어진 고정 노즐을 가공하는 (a)단계;
    복합 가공기를 이용하여 유동 노즐을 금속 환봉을 30㎜ ±0.5㎜ 길이로 절단한 다음, 복합 가공기에 장착하여 외주면 및 선단부 경사면을 가공하여 유동 노즐의 소재를 준비하는 단계(b1); 상기 (b1)단계를 거친 다음, 선단부의 토출구 형성을 위하여 유동 노즐 앞벽의 외면에 제2홈을 가공하고, 유동 노즐 내부 공간을 드릴링 공정으로 성형하는 선단부 가공 단계(b2); 상기 (b2)단계를 거친 가공품을 고정 노즐의 경사면에 대향하여 형상과 모양이 동기화하도록 유동 노즐 가공품의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 복합 가공기로 가공한 다음, 유동 노즐 내부 공간을 가공하는 경사부 가공 단계(b3); 상기 (b3)단계를 거친 후, 절단 가공을 통하여 후단부를 가공하는 단계(b4); 유동 노즐의 내부 공간 형성을 위하여 드릴링 및 보링 공정을 수행하는 내주면 가공 단계(b5); 유동 노즐 후단의 외면에 실링 부재의 장착홈을 가공하는 마무리 가공 공정(b6); 상기 (b1) 내지 (b6) 단계를 거쳐 유동 노즐 가공품의 내면과 외면에 붙어있는 버와 칩 뿐 만 아니라 표면 연마를 위하여 유동 노즐 가공품의 내면과 외면에 초미립자를 5~20분 동안 반복적으로 접촉시켜서 표면 거칠기가 Rz 0.01~0.1 미크론을 유지하도록 연마 가공하는 단계(b7); 상기 (b7)단계를 거친 후, 상기 유동 노즐의 형상과 모양을 검사하여 유동 노즐을 완성하는 (b8)단계;로 이루어진 유동 노즐을 가공하는 (b)단계;
    상기 (a)단계를 거쳐 가공된 상기 고정 노즐을 노즐 케이스에 수용 및 고정시키고, 상기 (b)단계를 거친 상기 유동 노즐을 노즐 케이스에 수용하여 조립한 다음, 자동 세척 노즐 시험용 장비에서 토출 각도 및 토출량을 검사하여 자동 세척 노즐의 불량 여부를 검사하여 완성품을 제조하는 (c)단계;로 이루어진 복합 가공기에 의한 자동 세척 노즐의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스테인레스 강은 STS302, STS303, STS304, STS316, STS430 또는 STS630 중, 어느 하나인 것을 특징으로 하는 복합 가공기에 의한 자동 세척 노즐의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 연마 가공 단계의 초미립자는 탄화규소, 보라존 및 다이아몬드 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 복합 가공기에 의한 자동 세척 노즐의 제조 방법.


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